(57)【要約】  省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を得る。  第１冷媒流路切替装置１１、第２冷媒流路切替装置１８、及び開閉装置１７ａの切替状態によらず、第２冷媒流路切替装置１８の室外機１からの熱源側冷媒が流入する流路の圧力が、室外機１に熱源側冷媒を流出する流路の圧力より高いものである。
2011052042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数のポンプ、及び、複数の利用側熱交換器を少なくとも備え、
前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続されて冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、
前記複数のポンプ、前記複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる熱媒体循環回路が形成された空気調和装置であって、
前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器は室外機に収容され、
前記複数の絞り装置、前記複数の熱媒体間熱交換器及び前記複数のポンプは熱媒体変換機に収容され、
前記室外機における前記冷媒の循環経路を切り替える第１冷媒流路切替装置と、
前記第１冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記室外機と前記熱媒体変換機との間の前記冷媒配管を流れる冷媒の向きを一定にする冷媒整流装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記室外機からの冷媒が前記熱媒体間熱交換器に流入する流路と、前記熱媒体間熱交換器からの冷媒が前記室外機に流出する流路とを切り替える複数の第２冷媒流路切替装置と、
前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に流入する流路と、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に流入する流路とを切り替える第３冷媒流路切替装置と
を備え、
前記第１冷媒流路切替装置、前記第２冷媒流路切替装置、及び第３冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記第２冷媒流路切替装置の前記室外機からの冷媒が流入する流路の圧力が、前記室外機に冷媒を流出する流路の圧力より高い
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと
を実行可能であり、
前記全冷房運転モードにおいて、前記第３冷媒流路切替装置を開として、前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に至る流路を形成し、
前記全暖房運転モード及び前記冷房暖房混在運転モードにおいて、前記第３冷媒流路切替装置を閉として、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に至る流路を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと
を少なくとも実行可能であり、
前記全冷房運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態と、
前記全暖房運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態とが逆の切替状態である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房主体運転モードと、
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する暖房主体運転モードと
を冷房暖房混在運転モードとして実行可能であり、
前記冷房主体運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態と、
前記暖房主体運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態とが同じ切替状態である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第２冷媒流路切替装置として四方弁を使用した
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと
を実行可能であり、
前記圧縮機が停止状態において、前記第２冷媒流路切替装置の切替状態を、前記冷房暖房混在運転モードでの切替状態にする
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記複数の第２冷媒流路切替装置は、電圧の印加の有無に応じて駆動し、
前記圧縮機が停止状態において、前記複数の第２冷媒流路切替装置の全てが、電圧の印加が無い状態である
ことを特徴とする請求項６記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記熱媒体を加熱する前記熱媒体間熱交換器に流れる高温・高圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが対向流になるように前記冷媒を循環させ、
前記熱媒体を冷却する前記熱媒体間熱交換器に流れる低温・低圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが並向流になるように前記冷媒を循環させる
ことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記利用側熱交換器は室内機に収容された
ことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記室外機と前記熱媒体変換機とを２本の冷媒配管で接続した
ことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行なっていた。冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が多く使われている。また、二酸化炭素（ＣＯ2 ）等の自然冷媒を使うものも提案されている。【０００３】
また、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて、冷熱または温熱を生成する。そして、室外機内に配置した熱交換器で水、不凍液等を加熱、冷却し、これを室内機であるファンコイルユニット、パネルヒーター等に搬送して冷房または暖房を行なっていた（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水等を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある（たとえば、特許文献２参照）。【０００５】
また、１次冷媒と２次冷媒の熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（たとえば、特許文献３参照）。【０００６】
また、室外機と熱交換器を持つ分岐ユニット間を２本の配管で接続し、室内機に２次冷媒を搬送するように構成されているものもある（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等）
【特許文献２】特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等）
【特許文献３】特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等）
【特許文献４】特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内等に漏れる可能性があった。一方、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、冷媒が室内機を通過することはない。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されているような空気調和装置では、建物外の熱源機において熱媒体を加熱または冷却し、室内機側に搬送する必要がある。このため、熱媒体の循環経路が長くなる。ここで、熱媒体により、所定の加熱あるいは冷却の仕事をする熱を搬送しようとすると、搬送動力等によるエネルギーの消費量が冷媒よりも高くなる。そのため、循環経路が長くなると、搬送動力が非常に大きくなる。このことから、空気調和装置において、熱媒体の循環をうまく制御することができれば省エネルギー化を図れることがわかる。【０００９】
特許文献２に記載されているような空気調和装置においては、室内機毎に冷房または暖房を選択できるようにするためには室外側から室内まで４本の配管を接続しなければならず、工事性が悪いものとなっていた。特許文献３に記載されている空気調和装置においては、ポンプ等の２次媒体循環手段を室内機個別に持つ必要があるため、高価なシステムとなるだけでなく、騒音も大きいものとなり、実用的なものではなかった。加えて、熱交換器が室内機の近傍にあるため、冷媒が室内に近い場所で漏れるという危険性を排除することができなかった。【００１０】
特許文献４に記載されているような空気調和装置においては、熱交換後の１次冷媒が熱交換前の１次冷媒と同じ流路に流入しているため、複数の室内機を接続した場合に、各室内機にて最大能力を発揮することができず、エネルギー的に無駄な構成となっていた。また、分岐ユニットと延長配管との接続が冷房２本、暖房２本の合計４本の配管でなされているため、結果的に室外機と分岐ユニットとが４本の配管で接続されているシステムと類似の構成となっており、工事性が悪いシステムとなっていた。【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、省エネルギー化を図ることができる空気調和装置を得るものである。また、室内機または室内機の近傍まで冷媒を循環させずに安全性の向上を図ることができる空気調和装置を得るものである。また、室外機と分岐ユニット（熱媒体変換機）または室内機との接続配管を減らし、工事性の向上を図るとともに、エネルギー効率を向上させることができる空気調和装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、複数の熱媒体間熱交換器、複数のポンプ、及び、複数の利用側熱交換器を少なくとも備え、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記複数の絞り装置、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続されて冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、前記複数のポンプ、前記複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる熱媒体循環回路が形成された空気調和装置であって、前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器は室外機に収容され、前記複数の絞り装置、前記複数の熱媒体間熱交換器及び前記複数のポンプは熱媒体変換機に収容され、前記室外機における前記冷媒の循環経路を切り替える第１冷媒流路切替装置と、前記第１冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記室外機と前記熱媒体変換機との間の前記冷媒配管を流れる冷媒の向きを一定にする冷媒整流装置と、前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記室外機からの冷媒が前記熱媒体間熱交換器に流入する流路と、前記熱媒体間熱交換器からの冷媒が前記室外機に流出する流路とを切り替える複数の第２冷媒流路切替装置と、前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に流入する流路と、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に流入する流路とを切り替える第３冷媒流路切替装置とを備え、前記第１冷媒流路切替装置、前記第２冷媒流路切替装置、及び第３冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記第２冷媒流路切替装置の前記室外機からの冷媒が流入する流路の圧力が、前記室外機に冷媒を流出する流路の圧力より高いものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、熱媒体が循環する配管を短くでき、搬送動力が少なくて済むため、省エネルギー化を図ることができる。また、第２冷媒流路切替装置が切り替えを行う流路間に圧力差を生じさせることができ、第２冷媒流路切替装置として四方弁を用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の運転状態を表すＰ−ｈ線図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の回路構成の更に別の一例を示す概略回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１及び図２に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、冷媒（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を利用することで各室内機が運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１６】
図１においては、実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３と、を有している。熱媒体変換機３は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１７】
図２においては、実施の形態に係る空気調和装置は、１台の室外機１と、複数台の室内機２と、室外機１と室内機２との間に介在する複数に分割した熱媒体変換機３（親熱媒体変換機３ａ、子熱媒体変換機３ｂ）と、を有している。室外機１と親熱媒体変換機３ａとは、冷媒配管４で接続されている。親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとは、冷媒配管４で接続されている。子熱媒体変換機３ｂと室内機２とは、配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、親熱媒体変換機３ａ及び子熱媒体変換機３ｂを介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１８】
室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、熱媒体変換機３を介して室内機２に冷熱又は温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。熱媒体変換機３は、室外機１及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び配管５でそれぞれ接続され、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。
【００１９】
図１及び図２に示すように、実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。このように、実施の形態に係る空気調和装置では、２本の配管（冷媒配管４、配管５）を用いて各ユニット（室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３）を接続することにより、施工が容易となっている。
【００２０】
図２に示すように、熱媒体変換機３を、１つの親熱媒体変換機３ａと、親熱媒体変換機３ａから派生した２つの子熱媒体変換機３ｂ（子熱媒体変換機３ｂ（１）、子熱媒体変換機３ｂ（２））と、に分けることもできる。このようにすることにより、１つの親熱媒体変換機３ａに対し、子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。この構成においては、親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとを接続する冷媒配管４は、３本になっている。この回路の詳細については、後段で詳細に説明するものとする（図３Ａ参照）。
【００２１】
なお、図１及び図２においては、熱媒体変換機３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。熱媒体変換機３は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、図１及び図２においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。
【００２２】
図１及び図２においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよく、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよく、あるいは、水冷式の室外機１を用いる場合にも建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。
【００２３】
また、熱媒体変換機３は、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、熱媒体変換機３から室内機２までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネの効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数を図１及び図２に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。
【００２４】
図３は、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図３に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図３に示すように、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に備えられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して配管５で接続されている。
【００２５】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２６】
圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、過剰な冷媒を貯留するものである。
【００２７】
逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。なお、この逆止弁１３ａ〜１３ｄにより冷媒整流装置を構成する。
【００２８】
第１接続配管４ａは、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｄとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、を接続するものである。第２接続配管４ｂは、室外機１内において、逆止弁１３ｄと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。なお、図３では、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、循環方向が同じになる別の装置であってもよい。
【００２９】
［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器２６が搭載されている。この利用側熱交換器２６は、配管５によって熱媒体変換機３の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。
【００３０】
この図３では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄとして図示している。なお、図１及び図２と同様に、室内機２の接続台数を図３に示す４台に限定するものではない。
【００３１】
［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、２つのポンプ２１と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。なお、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けたものについては図３Ａで説明する。
【００３２】
２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）又は蒸発器として機能し、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を熱媒体に伝達するものである。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、全暖房運転モード時において熱媒体の加熱に供し、全冷房運転モード時、冷房主体運転モード時及び暖房主体運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、全暖房運転モード時、冷房主体運転モード時及び暖房主体運転モード時において熱媒体の加熱に供し、全冷房運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。
【００３３】
２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
【００３４】
２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ（第３冷媒流路切替装置）、開閉装置１７ｂ）は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａは、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４（１）に設けられている。開閉装置１７ｂは、熱源側冷媒の入口側の冷媒配管４（２）と出口側の冷媒配管４（１）とを接続した配管に設けられている。２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置１８ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。
【００３５】
熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは、熱源側冷媒の入口側の冷媒配管４（２）を開閉装置１７ａの上流側で分岐し、冷媒配管４（２）と２つの第２冷媒流路切替装置１８を接続する。開閉装置１７ａが開のとき、室外機１からの熱源側冷媒が絞り装置１６に至る流路が形成される。また、開閉装置１７ａが閉のとき、室外機１からの熱源側冷媒が第２冷媒流路切替装置１８に至る流路が形成される。２つの第２冷媒流路切替装置１８をそれぞれ切り替えることにより、室外機１からの熱源側冷媒が熱媒体間熱交換器１５に流入する流路と、熱媒体間熱交換器１５からの熱源側冷媒が室外機１に流出する流路とが切り替えられる。
【００３６】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、配管５を導通する熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ２１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。なお、ポンプ２１ａを、熱媒体間熱交換器１５ａと第１熱媒体流路切替装置２２との間における配管５に設けてもよい。また、ポンプ２１ｂを、熱媒体間熱交換器１５ｂと第１熱媒体流路切替装置２２との間における配管５に設けてもよい。
【００３７】
４つの第１熱媒体流路切替装置２２（第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置２２は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２ｃ、第１熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。
【００３８】
４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ、第２熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。
【００３９】
４つの熱媒体流量調整装置２５（熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、たとえばステッピングモーターを用いた二方弁等で構成されており、熱媒体流路となる配管５の開度を変更可能にし、熱媒体の流量を調整するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂ、熱媒体流量調整装置２５ｃ、熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。
【００４０】
なお、本実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５は利用側熱交換器２６の出口側（下流側）に設ける場合を説明するが、これに限らず、一方を利用側熱交換器２６に、他方が第２熱媒体流路切替装置２３に接続し、利用側熱交換器２６の入口側（上流側）に設けるようにしてもよい。
【００４１】
また、熱媒体変換機３には、各種検出手段（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、圧力センサー３６）が設けられている。これらの検出手段で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置（図示省略）に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。
【００４２】
２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。
【００４３】
４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２温度センサー３４ａ、第２温度センサー３４ｂ、第２温度センサー３４ｃ、第２温度センサー３４ｄとして図示している。
【００４４】
４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の熱源側冷媒の入口側または出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する熱源側冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００４５】
圧力センサー３６は、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。
【００４６】
また、図示省略の制御装置は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、及び、熱媒体流量調整装置２５の駆動等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、制御装置は、ユニット毎に設けてもよく、室外機１または熱媒体変換機３に設けてもよい。
【００４７】
熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、配管５は、第１熱媒体流路切替装置２２、及び、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかが決定されるようになっている。
【００４８】
そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路、絞り装置１６、及び、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器１５ａの熱媒体流路、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器１５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器２６が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。
【００４９】
よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。
【００５０】
熱媒体としては、熱媒体循環回路Ｂの循環により気体と液体との二相変化をしない単相の液を用いる。たとえば水や不凍液等を用いる。
【００５１】
図３Ａは、実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００Ａと称する）の回路構成の別の一例を示す概略回路構成図である。図３Ａに基づいて、熱媒体変換機３を親熱媒体変換機３ａと子熱媒体変換機３ｂとに分けた場合の空気調和装置１００Ａの回路構成について説明する。図３Ａに示すように、熱媒体変換機３は、親熱媒体変換機３ａと、子熱媒体変換機３ｂとで、筐体を分けて構成されている。このように構成することにより、図２に示したように１つの親熱媒体変換機３ａに対し、複数の子熱媒体変換機３ｂを接続することができる。
【００５２】
親熱媒体変換機３ａには、気液分離器１４と、絞り装置１６ｃと、が設けられている。その他の構成要素については、子熱媒体変換機３ｂに搭載されている。気液分離器１４は、室外機１に接続する１本の冷媒配管４（２）と、子熱媒体変換機３ｂの第２冷媒流路切替装置１８に接続する熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄと、子熱媒体変換機３ｂの開閉装置１７ａを介して熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに接続する冷媒配管４とに接続され、室外機１から供給される熱源側冷媒を蒸気状冷媒と液状冷媒とに分離するものである。絞り装置１６ｃは、気液分離器１４の液状冷媒の流れにおける下流側に設けられ、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものであり、冷房暖房混在運転時に、絞り装置１６ｃの出口を中圧に制御する。絞り装置１６ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。このように構成することにより、親熱媒体変換機３ａに子熱媒体変換機３ｂを複数接続できるようになる。
【００５３】
空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。なお、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについても同様であるので、空気調和装置１００Ａが実行する各運転モードについては説明を省略する。以下、空気調和装置１００には、空気調和装置１００Ａも含まれているものとする。
【００５４】
空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての冷房主体運転モード、及び、暖房負荷の方が大きい冷房暖房混在運転モードとしての暖房主体運転モードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。
【００５５】
［全冷房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図４では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００５６】
図４に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００５７】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００５８】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。この時、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄを通した冷媒の流れは無いが、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄの一端が高圧液管になっており、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは高圧の冷媒で満たされている。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００５９】
このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。
【００６０】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。
【００６１】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００６２】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように熱媒体流量調整装置２５を制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。
【００６３】
全冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図４においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００６４】
［全暖房運転モード］
図５は、空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図５では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００６５】
図５に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００６６】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄを通った後、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００６７】
熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、第２接続配管４ｂを導通し、逆止弁１３ｃを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。この時、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは、内部に高圧ガス冷媒が流れており、高圧の冷媒で満たされている。
【００６８】
そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００６９】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【００７０】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。
【００７１】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００７２】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。
【００７３】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器２６ａは、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。
【００７４】
全暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図５においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００７５】
［冷房主体運転モード］
図６は、空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図６では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図６では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００７６】
図６に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【００７７】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄを介し、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００７８】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。この時、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは、内部に高圧二相冷媒が流れており、高圧の冷媒で満たされている。
【００７９】
このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。
【００８０】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【００８１】
利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【００８２】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【００８３】
冷房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図６においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００８４】
［暖房主体運転モード］
図７は、空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図７では、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図７では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００８５】
図７に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００８６】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄを介し、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００８７】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。この時、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは、内部に高圧ガス冷媒が流れており、高圧の冷媒で満たされている。
【００８８】
室外機１に流入した冷媒は、逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００８９】
このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
【００９０】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【００９１】
利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００９２】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【００９３】
暖房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図７においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００９４】
［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、幾つかの運転モードを具備している。これらの運転モードにおいては、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する冷媒配管４には熱源側冷媒が流れている。
【００９５】
［配管５］
本実施の形態に係る空気調和装置１００が実行する幾つかの運転モードにおいては、熱媒体変換機３と室内機２を接続する配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。
【００９６】
［熱媒体間熱交換器１５内の冷媒と熱媒体の流動方向］
以上説明したように、全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード、及び暖房主体運転モードの何れの運転モードであっても、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合は、冷媒と熱媒体とが対向流となるよう流動し、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合は、冷媒と熱媒体とが並向流となるように流動する。すなわち、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合には、冷媒は第２冷媒流路切替装置１８を通って熱媒体間熱交換器１５へ至る向きに流れ、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合には、冷媒は絞り装置１６から熱媒体間熱交換器１５へ至る向きに流れている。一方、熱媒体循環回路Ｂにおいては、運転モードによらず、熱媒体間熱交換器１５からポンプ２１へ至る向きに熱媒体が流れている。これにより、冷房及び暖房トータルでのエネルギー効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。以下に、熱媒体間熱交換器１５内の冷媒と熱媒体の流動方向による加熱又は冷却効率の相違について説明する。
【００９７】
図８は本発明の実施の形態に係る空気調和装置の運転状態を表すＰ−ｈ線図である。図８（ａ）のＰ−ｈ線図（圧力−エンタルピー線図）において、圧縮機１０を出た高温高圧の冷媒は、凝縮器（熱源側熱交換器１２または熱媒体間熱交換器１５）に入り冷却されて、飽和ガス線を越えて二相領域に入り、徐々に液冷媒の割合が増加し、飽和液線を越えて、液冷媒となり、更に冷却された後、凝縮器を出て、絞り装置１６により膨張されて、低温低圧の二相冷媒となり、蒸発器（熱源側熱交換器１２または熱媒体間熱交換器１５）に流入し、加熱されて、徐々にガス冷媒の割合が増加し、飽和液ガスを越えて、ガス冷媒となり、更に加熱された後、蒸発器を出て、再び圧縮機１０に吸入される。この際、圧縮機１０の出口冷媒の温度は例えば８０℃、凝縮器内の冷媒の二相状態の冷媒の温度（凝縮温度）は例えば４８℃、凝縮器の出口温度は例えば４２℃、蒸発器内の冷媒の二相状態の冷媒の温度（蒸発温度）は例えば４℃、圧縮機１０の吸入温度は例えば６℃である。
【００９８】
熱媒体間熱交換器１５が凝縮器として動作している場合を考え、熱媒体間熱交換器１５へ流入する熱媒体の温度を４０℃とし、熱媒体を熱媒体間熱交換器１５で５０℃まで加熱するものとする。この場合、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流す（対向流）と、４０℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず４２℃の過冷却冷媒で加熱されて少し温度が上昇し、その後４８℃の凝縮冷媒で更に加熱され、最終的に８０℃の過熱ガス冷媒により加熱されて凝縮温度よりも高い５０℃にまで温度が上昇し、熱媒体間熱交換器１５から流出する。この時の冷媒の過冷却度は６℃である。
【００９９】
一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流す（並向流）と、４０℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず８０℃の過熱ガス冷媒で加熱されて温度が上昇し、その後４８℃の凝縮冷媒で更に加熱されるため、熱媒体間熱交換器１５から流出する熱媒体は、凝縮温度を超える温度にはなり得ない。このため、目標の５０℃には到達せず、利用側熱交換器２６での加熱能力が不足することになる。
【０１００】
また、冷凍サイクルは過冷却がある程度（例えば５℃〜１０℃）ついた方が効率（ＣＯＰ）がよいが、冷媒の温度が熱媒体の温度を下回ることはないため、熱媒体間熱交換器１５内で４８℃の凝縮冷媒と熱交換を行なった熱媒体が、例えば４７℃まで上昇した場合、熱媒体間熱交換器１５の出口冷媒は４７℃以下にはなり得ず、過冷却は１℃以下となり、冷凍サイクルとしての効率も低下する。
【０１０１】
このため、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合は、冷媒と熱媒体は対向流とすると、加熱能力も向上し、効率も向上する。なお、冷媒が高圧側で二相変化せず、超臨界状態で変化する冷媒（例えばＣＯ2）においても、冷媒と熱媒体の温度関係は同じであり、二相変化する冷媒における凝縮器に相当するガスクーラーにおいても、冷媒と熱媒体は対向流とすると、加熱能力も向上し、効率も向上する。
【０１０２】
次に、熱媒体間熱交換器１５が蒸発器として動作している場合を考える。熱媒体間熱交換器１５へ流入する熱媒体の温度を１２℃とし、熱媒体を熱媒体間熱交換器１５で７℃まで冷却するものとする。この場合、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず６℃の過熱ガス冷媒によって冷却され、その後４℃の蒸発冷媒で冷却されて、７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、４℃の蒸発冷媒で冷却されて温度が低下し、その後６℃の過熱ガスによって冷却されて、７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。  
【０１０３】
対向流においては、熱媒体出口温度の７℃と冷媒出口温度の４℃は３℃の差があるため、確実に熱媒体を冷却することができる。一方、並向流においては、熱媒体出口温度の７℃と冷媒出口温度の６℃が１℃の温度差しかないため、熱媒体の流速によっては、熱媒体出口温度が７℃まで冷却されず、多少冷却能力が低下することも考えられる。しかし、蒸発器においては、過熱度はほとんどつけない方が効率がよく、０〜２℃程度に制御されるため、対向流と並向流の場合の冷却能力の差はあまり大きくない。
【０１０４】
また、蒸発器内の冷媒は、凝縮器内の冷媒よりも、圧力が低いため密度が小さく、圧力損失が起き易い。蒸発器にて圧力損失があった場合のＰ−ｈ線図を図８（ｂ）に示す。蒸発器の中間の冷媒の温度が圧力損失が無かった場合と同じ４℃であるものとすると、蒸発器の入口冷媒温度は例えば６℃、蒸発器内で飽和ガスとなる冷媒温度が例えば２℃、圧縮機吸入温度が例えば４℃となる。この状態で、熱媒体の流れが冷媒の流れと対向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、まず４℃の過熱ガス冷媒によって冷却され、その後圧力損失により２℃から６℃まで変化する蒸発冷媒で冷却されて、最終的に６℃の冷媒で冷却されて７℃になって熱媒体間熱交換器１５から流出する。一方、熱媒体の流れが冷媒の流れと並向するように流すと、１２℃で熱媒体間熱交換器１５に流入した熱媒体は、６℃の蒸発冷媒で冷却されて温度が低下し、その後圧力損失により冷媒温度が６℃から２℃に低下するに伴い、熱媒体の温度も低下し、最終的に冷媒は６℃、熱媒体は７℃となり熱媒体間熱交換器１５から流出する。
【０１０５】
この状態においては、対向流も並向流も、冷却効率はほとんど同じである。また、蒸発器での冷媒の圧力損失が更に増加した場合は、並向流で流した方が冷却効率が向上する場合もある。このため、熱媒体間熱交換器１５を蒸発器として使用する場合は、冷媒と熱媒体は対向流として使用しても並向流としてもよい。
【０１０６】
このようなことから、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体を一定方向に循環させ、熱媒体間熱交換器１５を凝縮器として使用する場合には対向流とすることを考えると、蒸発器として使用する場合には並向流で流動するようにすると、冷房及び暖房トータルでの効率を向上することができる。
【０１０７】
［停止時］
次に、空気調和装置１００の運転を停止する際における第２冷媒流路切替装置１８の切り替え動作について説明する。
【０１０８】
空気調和装置１００の運転が停止され、圧縮機１０が停止している場合、次の運転において、全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード、暖房主体運転モードのいずれのモードで起動されるか分からない。図３の冷媒回路においては、全冷房運転モードでの第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態と、全暖房運転モードでの第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態とでは、逆の切替状態となっている。
【０１０９】
したがって、空気調和装置１００（圧縮機１０）の運転の停止時に、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態を、図４に示した全冷房運転モード、又は、図５に示した全暖房運転モードのいずれかと同じ状態にしておくと、他方の運転モードで起動された場合に、流路の一部が閉止されているため、熱源側冷媒が冷媒回路内を循環することができなくなる。第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂとして、例えば四方弁を使用している場合、四方弁は前後（切替対象の流路間）に差圧ができないと切り替えを行なうことができないため、四方弁が切り替わらない事態に陥る可能性がある。
【０１１０】
そこで、空気調和装置１００の運転が停止され、圧縮機１０が停止状態においては、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態を、図６に示した冷房主体運転モード及び図７に示した暖房主体運転モードと同じ切替状態とする。
【０１１１】
このようにしておくと、起動時の運転モードによらず、冷房主体運転モード又は暖房主体運転モードにて起動されて運転が始まり、冷媒が循環されるため、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの前後に差圧が発生し、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂが四方弁の場合でも、これを切り替えることができるようになる。
また、起動後の運転モードが、冷房主体運転モード又は暖房主体運転モードの場合は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂを切り替える必要が無い。また、起動後の運転モードが、全冷房運転モード又は全暖房運転モードの場合は、第２冷媒流路切替装置１８ａ又は１８ｂのうちの片方のみを切り替えるだけで良い。このため、いずれの運転モードの場合も、第２冷媒流路切替装置１８ａ、１８ｂの切り替え音があまり発生せず、静かに運転モードを切り替えることができる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置１００においては、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄは、運転モードによらず高圧の冷媒で満たされている。四方弁は、構造上、必ず高圧及び低圧の両方があり、同じ向きに圧力差がかかっていなければ動作しないが、熱媒体間熱交換器バイパス配管４ｄが必ず高圧となっており、常に同じ向きに圧力差がかかっているため、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂとして、四方弁を使用することができる。四方弁を使用すると安価にシステムを構成することができる。
【０１１３】
また、四方弁は、電圧の印加の有無に応じて駆動して流路が切り替わる構造となっており、電圧を印加している状態では電力を消費する。従って、停止時、すなわち、冷房主体運転モードおよび暖房主体運転モードにおける四方弁の切り替え状態において、電圧の印加が無い状態となる向きに、四方弁を設置することにより、運転停止時に四方弁の駆動のための電力を消費せず、省エネルギー化を図ることができる。
【０１１４】
また、冷房主体運転モードにおける第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態と、暖房主体運転モードにおける第２冷媒流路切替装置１８ａ及び１８ｂの切替状態とが同じ切替状態としている。これにより、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードのいずれにおいても、常に、熱媒体間熱交換器１５ｂを凝縮器として作用させて熱冷媒を加熱し、熱媒体間熱交換器１５ａを蒸発器として作用させて熱冷媒を冷却するように構成している。このため、冷房主体運転モードと暖房主体運転モードにおいて、熱媒体間熱交換器１５ｂと１５ａの状態（加熱または冷却）が変化することが無く、今まで暖められていた熱冷媒が冷却されて冷たい熱冷媒となったり、冷たい熱冷媒だったものが温められて暖かい熱冷媒になることが無く、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モード間の切り替えによりエネルギーの無駄が発生することがない。これにより、エネルギー効率を向上させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の空気調和装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷または冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間的な開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転または冷房運転に使用することができるため、伝熱面積が大きくなり、効率のよい暖房運転または冷房運転を行なうことができる。
【０１１６】
また、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行っている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行っている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行なうことができる。
【０１１７】
また、空気調和装置１００においては、室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３により熱媒体と熱交換を行ない、室内機２に配送される。このため、室内機２又は室内機２の近傍まで冷媒を循環せず、冷媒が室内等に漏れる可能性を排除できる。したがって、安全性の向上を図ることができる。
【０１１８】
また、室外機１と別体の熱媒体変換機３により、熱源側冷媒と熱媒体との熱交換を行なう。このため、熱媒体が循環する配管５を短くでき、搬送動力が少なくて済むため、安全性を向上させるとともに省エネルギー化を図ることができる。
【０１１９】
また、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。そして、各室内機２内の利用側熱交換器２６と、熱媒体変換機３に収容された熱媒体間熱交換器１５との間の流路を各運転モードに応じて切り替える。このため、２本の配管５の接続で室内機２毎に冷房または暖房を選択でき、熱媒体が循環する配管の工事を容易かつ安全に行なうことができる。
【０１２０】
また、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて接続されている。このため、冷媒配管４の工事を容易かつ安全に行なうことができる。
【０１２１】
また、ポンプ２１は、熱媒体間熱交換器１５ごとに設けられている。このため、ポンプ２１を室内機２ごとに個別に備える必要がなく、空気調和装置１００を安価な構成とすることができる。また、ポンプによる騒音を低減することができる。
【０１２２】
また、複数の利用側熱交換器２６は、それぞれ、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を介して、熱媒体間熱交換器１５と並列に接続される。このため、複数の室内機２を備える場合でも、熱交換後の熱媒体が、熱交換前の熱媒体と同じ流路に流入することがなく、各室内機２にて最大能力を発揮することができる。よって、エネルギーの無駄を削減し、省エネルギー化を図ることができる。
【０１２３】
さらに、本実施の形態に係る空気調和装置は、図１０に示すような室外機（以下、室外機１Ｂと称する）と熱媒体変換機（以下、熱媒体変換機３Ｂと称する）とを３本の冷媒配管４（冷媒配管４（１）、冷媒配管４（２）、冷媒配管４（３））で接続するような構成のもの（以下、空気調和装置１００Ｂと称する）でもよい。なお、図９には、空気調和装置１００Ｂの設置例を図示している。つまり、空気調和装置１００Ｂも、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。また、熱媒体変換機３Ｂ内における冷媒配管４（２）には、冷房主体運転モード時の高圧液合流のための絞り装置１６ｄ（たとえば電子式膨張弁等）が設けられている。
【０１２４】
空気調和装置１００Ｂの基本的な構成については、空気調和装置１００と同様であるが、室外機１Ｂ及び熱媒体変換機３Ｂの構成が若干異なっている。室外機１Ｂには、圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、アキュムレーター１９、２つの流路切替部（流路切替部４１及び流路切替部４２）が搭載されている。流路切替部４１及び流路切替部４２が第１冷媒流路切替装置を構成している。空気調和装置１００では、第１冷媒流路切替装置が四方弁である場合を例に説明したが、図１０に示すように第１冷媒流路切替装置が複数の二方弁の組み合わせであってもよい。
【０１２５】
熱媒体変換機３Ｂでは、開閉装置１７及び冷媒配管４（２）を分岐させて第２冷媒流路切替装置１８ｂと接続させた冷媒配管を設けておらず、代わりに開閉装置１８ａ（１）および１８ｂ（１）が冷媒配管４（１）に接続され、開閉装置１８ａ（２）および１８ｂ（２）が冷媒配管４（３）に接続されている。また、絞り装置１６ｄが設けられ、冷媒配管４（２）に接続されている。
【０１２６】
冷媒配管４（３）は、圧縮機１０の吐出配管と熱媒体変換機３Ｂとを接続している。２つの流路切替部は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。流路切替部４１は、圧縮機１０の吸入配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替部４２は、圧縮機１０の吐出配管と熱源側熱交換器１２との間に設けられており、開閉が制御されることで、熱源機冷媒の流れを切り替えるものである。
【０１２７】
以下、図１０に基づいて空気調和装置１００Ｂが実行する各運転モードについて簡単に説明する。なお、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについては空気調和装置１００と同様であるため説明を省略する。
【０１２８】
［全冷房運転モード］
この全冷房運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開に制御される。
【０１２９】
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高圧液冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを通った後、分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【０１３０】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介してから合流し、熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、アキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１３１】
［全暖房運転モード］
この全暖房運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉に制御される。
【０１３２】
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【０１３３】
熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを通って、熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。
【０１３４】
室外機１Ｂに流入した冷媒は、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、流路切替部４１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１３５】
［冷房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、冷房主体運転モードでは、流路切替部４１が閉、流路切替部４２が開に制御される。
【０１３６】
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の一部が、流路切替部４２を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した液冷媒は、冷媒配管４（２）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入し絞り装置１６ｄで若干減圧され中圧になる。一方、残りの高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通り、熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧の冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂ（２）を通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【０１３７】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで若干減圧されて中圧になり、絞り装置１６ｄで減圧され中圧になった液冷媒と合流する。合流した冷媒は絞り装置１６ａで膨張させられて低圧二相冷媒となり、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。室外機１Ｂに流入した冷媒は、アキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１３８】
［暖房主体運転モード］
ここでは、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、暖房主体運転モードでは、流路切替部４１が開、流路切替部４２が閉に制御される。
【０１３９】
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒の全部が、冷媒配管４（３）を通過し、室外機１Ｂから流出する。室外機１Ｂから流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４（３）を通って熱媒体変換機３Ｂに流入する。熱媒体変換機３Ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【０１４０】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、２つに分流され、一方は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、低温・低圧ガス冷媒となって、第２冷媒流路切替装置１８ａ（１）を介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（１）を通って再び室外機１Ｂへ流入する。また、絞り装置１６ｂを通った後分流させられた低圧二相冷媒は、全開状態の絞り装置１６ｄを介して熱媒体変換機３Ｂから流出し、冷媒配管４（２）を通って室外機１Ｂへ流入する。
【０１４１】
冷媒配管４（２）を通って室外機１Ｂに流入した冷媒は、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、流路切替部４１を通り、冷媒配管４（１）を通って室外機１Ｂに流入した低温・低圧ガス冷媒と合流し、アキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１４２】
なお、実施の形態で説明した第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の二方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。さらに、実施の形態では、熱媒体流量調整装置２５がステッピングモーター駆動式の二方弁である場合を例に説明を行なったが、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。
【０１４３】
また、熱媒体流量調整装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用してもよいし、二方弁でも、三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、熱媒体流量調整装置２５として、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。
【０１４４】
また、第２冷媒流路切替装置１８が四方弁である場合を説明したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【０１４５】
本実施の形態に係る空気調和装置１００は、冷房暖房混在運転ができるものとして説明をしてきたが、これに限定するものではない。熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６がそれぞれ１つで、それらに複数の利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装２５が並列に接続され、冷房運転か暖房運転のいずれかしか行なえない構成であっても同様の効果を奏する。
【０１４６】
また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整装置２５は、熱媒体変換機３に内蔵されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
【０１４７】
熱源側冷媒としては、たとえばＲ−２２、Ｒ−１３４ａ等の単一冷媒、Ｒ−４１０Ａ、Ｒ−４０４Ａ等の擬似共沸混合冷媒、Ｒ−４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、化学式内に二重結合を含む、ＣＦ3 ＣＦ＝ＣＨ2 等の地球温暖化係数が比較的小さい値とされている冷媒やその混合物、あるいはＣＯ2 やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。加熱用として動作している熱媒体間熱交換器１５ａまたは熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて、通常の二相変化を行なう冷媒は、凝縮液化し、ＣＯ2 等の超臨界状態となる冷媒は、超臨界の状態で冷却されるが、どちらでも、その他は同じ動きをし、同様の効果を奏する。
【０１４８】
熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、空気調和装置１００においては、熱媒体が室内機２を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。
【０１４９】
また、実施の形態では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。アキュムレーター１９を設けなくても、同様の動作をし、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【０１５０】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６には、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。たとえば、利用側熱交換器２６としては放射を利用したパネルヒーターのようなものを用いることもできるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものを用いることもできる。つまり、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６としては、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであれば種類を問わず、用いることができる。また、利用側熱交換器２６の個数を特に限定するものではない。
【０１５１】
実施の形態では、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３、及び、熱媒体流量調整装置２５が、各利用側熱交換器２６にそれぞれ１つずつ接続されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、１つの利用側熱交換器２６に対し、それぞれが複数接続されていてもよい。この場合には、同じ利用側熱交換器２６に接続されている、第１熱媒体流路切替装置、第２熱媒体流路開閉装置、熱媒体流量調整装置を同じように動作させればよい。
【０１５２】
また、実施の形態では、熱媒体間熱交換器１５が２つある場合を例に説明したが、当然、これに限るものではない。熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、熱媒体間熱交換器１５をいくつ設置してもよい。
【０１５３】
また、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂは、それぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べて使用してもよい。
【０１５４】
以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、熱媒体側の熱媒体流路切替装置（第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３）、熱媒体流量調整装置２５、ポンプ２１を制御することにより、安全かつ省エネルギー性の高い運転を実行することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１  室外機、１Ｂ  室外機、２  室内機、２ａ  室内機、２ｂ  室内機、２ｃ  室内機、２ｄ  室内機、３  熱媒体変換機、３Ｂ  熱媒体変換機、３ａ  親熱媒体変換機、３ｂ  子熱媒体変換機、４  冷媒配管、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、４ｄ  熱媒体間熱交換器バイパス配管、４ｅ  分岐配管、４ｆ  分岐配管、５  配管、６  室外空間、７  室内空間、８  空間、９  建物、１０  圧縮機、１１  第１冷媒流路切替装置、１２  熱源側熱交換器、１３ａ  逆止弁、１３ｂ  逆止弁、１３ｃ  逆止弁、１３ｄ  逆止弁、１４  気液分離器、１５  熱媒体間熱交換器、１５ａ  熱媒体間熱交換器、１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６  絞り装置、１６ａ  絞り装置、１６ｂ  絞り装置、１６ｃ  絞り装置、１７  開閉装置、１７ａ  開閉装置、１７ｂ  開閉装置、１８  第２冷媒流路切替装置、１８ａ  第２冷媒流路切替装置、１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレーター、２１  ポンプ、２１ａ  ポンプ、２１ｂ  ポンプ、２２  第１熱媒体流路切替装置、２２ａ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｂ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｃ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３  第２熱媒体流路切替装置、２３ａ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｂ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｃ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２５  熱媒体流量調整装置、２５ａ  熱媒体流量調整装置、２５ｂ  熱媒体流量調整装置、２５ｃ  熱媒体流量調整装置、２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６  利用側熱交換器、２６ａ  利用側熱交換器、２６ｂ  利用側熱交換器、２６ｃ  利用側熱交換器、２６ｄ  利用側熱交換器、３１  第１温度センサー、３１ａ  第１温度センサー、３１ｂ  第１温度センサー、３４  第２温度センサー、３４ａ  第２温度センサー、３４ｂ  第２温度センサー、３４ｃ  第２温度センサー、３４ｄ  第２温度センサー、３５  第３温度センサー、３５ａ  第３温度センサー、３５ｂ  第３温度センサー、３５ｃ  第３温度センサー、３５ｄ  第３温度センサー、３６  圧力センサー、４１  流路切替部、４２  流路切替部、１００  空気調和装置、１００Ａ  空気調和装置、１００Ｂ  空気調和装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
2011052042.tif 000003
【図２】
2011052042.tif 000004
【図３】
2011052042.tif 000005
【図３Ａ】
2011052042.tif 000006
【図４】
2011052042.tif 000007
【図５】
2011052042.tif 000008
【図６】
2011052042.tif 000009
【図７】
2011052042.tif 000010
【図８】
2011052042.tif 000011
【図９】
2011052042.tif 000012
【図１０】
2011052042.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月19日(2012.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、及び、複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続されて冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、複数のポンプ、複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる熱媒体循環回路が形成され、前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードとを実行可能な空気調和装置であって、前記室外機における前記冷媒の循環経路を切り替える第１冷媒流路切替装置と、前記第１冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記室外機と前記熱媒体変換機との間の前記冷媒配管を流れる冷媒の向きを一定にする冷媒整流装置と、前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記室外機からの冷媒が前記熱媒体間熱交換器に流入する流路と、前記熱媒体間熱交換器からの冷媒が前記室外機に流出する流路とを切り替える複数の第２冷媒流路切替装置と、前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に流入する流路と、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に流入する流路とを切り替える第３冷媒流路切替装置とを備え、前記第１冷媒流路切替装置、前記第２冷媒流路切替装置、及び第３冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記第２冷媒流路切替装置の前記室外機からの冷媒が流入する流路の圧力が、前記室外機に冷媒を流出する流路の圧力より高く、前記圧縮機が停止状態において、前記第２冷媒流路切替装置の切替状態を、前記冷房暖房混在運転モードでの切替状態にする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、複数の絞り装置、及び、複数の熱媒体間熱交換器が冷媒配管で接続されて冷媒を循環させる冷媒循環回路が形成され、
複数のポンプ、複数の利用側熱交換器、及び、前記複数の熱媒体間熱交換器が接続されて熱媒体を循環させる熱媒体循環回路が形成され、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードとを実行可能な空気調和装置であって、
前記室外機における前記冷媒の循環経路を切り替える第１冷媒流路切替装置と、
前記第１冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記室外機と前記熱媒体変換機との間の前記冷媒配管を流れる冷媒の向きを一定にする冷媒整流装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器ごとに設けられ、前記室外機からの冷媒が前記熱媒体間熱交換器に流入する流路と、前記熱媒体間熱交換器からの冷媒が前記室外機に流出する流路とを切り替える複数の第２冷媒流路切替装置と、
前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に流入する流路と、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に流入する流路とを切り替える第３冷媒流路切替装置と
を備え、
前記第１冷媒流路切替装置、前記第２冷媒流路切替装置、及び第３冷媒流路切替装置の切替状態によらず、前記第２冷媒流路切替装置の前記室外機からの冷媒が流入する流路の圧力が、前記室外機に冷媒を流出する流路の圧力より高く、
前記圧縮機が停止状態において、前記第２冷媒流路切替装置の切替状態を、前記冷房暖房混在運転モードでの切替状態にする
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房暖房混在運転モードと
を実行可能であり、
前記全冷房運転モードにおいて、前記第３冷媒流路切替装置を開として、前記室外機からの冷媒が前記絞り装置に至る流路を形成し、
前記全暖房運転モード及び前記冷房暖房混在運転モードにおいて、前記第３冷媒流路切替装置を閉として、前記室外機からの冷媒が前記第２冷媒流路切替装置に至る流路を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに前記圧縮機から吐出された高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱する全暖房運転モードと、
前記複数の熱媒体間熱交換器の全てに低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する全冷房運転モードと
を少なくとも実行可能であり、
前記全冷房運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態と、
前記全暖房運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態とが逆の切替状態である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記熱源側熱交換器に高温・高圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する冷房主体運転モードと、
前記熱源側熱交換器に低温・低圧の前記冷媒を流した状態で、前記複数の熱媒体間熱交換器の一部に高温・高圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を加熱し、前記複数の熱媒体間熱交換器の他の一部に低温・低圧の前記冷媒を流して前記熱媒体を冷却する暖房主体運転モードと
を冷房暖房混在運転モードとして実行可能であり、
前記冷房主体運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態と、
前記暖房主体運転モードでの前記複数の第２冷媒流路切替装置の切替状態とが同じ切替状態である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第２冷媒流路切替装置として四方弁を使用した
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記複数の第２冷媒流路切替装置は、電圧の印加の有無に応じて駆動し、
前記圧縮機が停止状態において、前記複数の第２冷媒流路切替装置の全てが、電圧の印加が無い状態である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記熱媒体を加熱する前記熱媒体間熱交換器に流れる高温・高圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが対向流になるように前記冷媒を循環させ、
前記熱媒体を冷却する前記熱媒体間熱交換器に流れる低温・低圧の前記冷媒と、当該熱媒体間熱交換器に流れる前記熱媒体とが並向流になるように前記冷媒を循環させる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記利用側熱交換器は室内機に収容された
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記室外機と前記熱媒体変換機とを２本の冷媒配管で接続した
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2011052042.tif 000014
2011052042.tif 000015
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